1. Factores que hacen posible la vida en la Tierra.

Atmósfera terrestre. Imagen compartida por Joaquín Jiménez.

El Sol a 1 UA. Imagen compartida por Joaquín Jiménez.

Quizás cuando estudiaste en el primer tema el Universo te preguntaste por qué la Tierra es el único planeta que tiene vida. ¿Qué facultades tiene nuestro planeta para que se de esta circunstancia? Existen varios factores que lo explican.

Distancia que nos separa del Sol. Sabes que es de unos 150 millones de kilómetros, este emplazamiento de la Tierra en el Sistema Solar hace que recibamos la radiación correcta de luz y calor, privilegio que no hay en otros planetas del Sistema.Esto permite que las plantas capten la luz solar y la usen como fuente de energía para fabricar su propio alimento. Por otro lado el calor hace que el agua se mantenga en un tanto por ciento elevado en estado líquido, que hace la vida más fácil para los seres que habitan en este medio, además el agua en este estado es el componente mayoritario en los seres vivos.
Presencia de atmósfera. La mezcla de gases que componen esta capa tanto cerca de la superficie con en altura nos protege de algunos rayos solares que causarían daños irreparables a los seres vivos, como lo rayos ultravioleta y otros, gracias a la capa de Ozono que se encuentra a unos 25 kilómetros de altura. La atmósfera dificulta que la radiación térmica del Sol haga que la temperatura sea muy elevada durante el día y muy baja durante la noche, así los cambios de temperatura son suaves y nos mantiene en una media de unos 15 0C. La existencia de oxígeno en el aire permite la vida en la Tierra que, como sabes, su presencia se debe a la fotosíntesis realizada por las plantas y por las algas del mar, sin ellas la presencia de este gas sería imposible.

La parte de la Tierra que contiene vida se llama biosfera, en ella se encuentran seres vivos en condiciones extremas como es el caso de especies que habitan en las fosas oceánicas, otros lo hacen a grandes alturas en zonas montañosas. Hay vida en desiertos, en los polos, en zonas volcánicas, en aguas termales y un largo etcétera. Aun así es importante señalar que la abundancia de vida se localiza donde las condiciones ambientales son mucho más favorables.

2. Elementos bioquímicos. El carbono.

Proporción de los elementos químicos presentes en los seres vivos.

Se llaman así a todos los elementos que forman parte de los seres vivos, éstos se unen para formar moléculas. En la materia viva las moléculas pueden ser inorgánicas y orgánicas.

Moléculas inorgánicas
El Agua: Es el elemento mayoritario y componente fundamental en los seres vivos, aunque varía entre un 60 y un 90 por ciento en peso. Es importante por múltiples razones, ya que el agua regula la temperatura, es un medio de transporte, un estupendo disolvente y en ella se realizan todas las reacciones químicas que desarrollan los organismos.

Molécula de Glucosa

Sales minerales: Forman parte de las estructuras de los seres vivos como caparazones, esqueletos o piezas dentarias. También son importantes porque intervienen en la transmisión del impulso nervioso, en la contracción de los músculos o en la coagulación de la sangre, por poner algunos ejemplos.

Moléculas orgánicas

En ellas interviene el carbono como elemento químico indispensable en los seres vivos. Todas las moléculas orgánicas lo contienen . Este elemento permite crear moléculas muy grandes al unirse con el hidrógeno y el oxigeno. Puede formar largas cadenas enlazadas. Las molçeculas orgánicas o biomoléculas son las siguientes:

Glúcidos azúcares o hidratos de carbono: Se trata de moléculas que nos proporcionan energía como la glucosa que se encuentra en la miel o la uva. Existen otras que se encuentran en el azúcar de la fruta, la fructosa, o en la leche, lactosa. Algunos glúcidos forman largas cadenas que se encuentran en la patata como el almidón o formando parte de la pared celular de la célula vegetal como es el caso de la celulosa.
Lípidos: son biomoléculas que nos producen energía y que se almacenan en el cuerpo de los seres vivos. Si es lípido es sólido se le llama grasa que suele ser de origen animal, y si lo encontramos en forma líquida se trata de aceites, como el de oliva o girasol.
Prótidos o proteínas: En estas moléculas también se une el nitrógeno a las anteriores y forman los aminoácidos que unidos en enormes cadenas forman las proteínas, encargadas de múltiples funciones como formar estructuras o intervenir en procesos vitales. No son energéticas.
Ácidos nucleicos: Son moléculas complejas que controlan a la célula y que contienen la información genética que se transmite cuando la célula se divide, es el caso del ADN. También existe el ARN que es fundamental para que la célula pueda fabricar las proteínas.

3. Características y funciones comunes de los seres vivos.

Los seres vivos formamos una comunidad muy variable, pero hay una serie de características que compartimos, como nuestra composición que es de materia orgánica. Además estamos agrupados en unidades microscópicas, las células y lo más importante es que realizados tres funciones vitales que son la nutrición, la reproducción y la relación.

Función de nutrición.

Con ella incorporamos materia para crecer, reparar las estructuras dañadas y conseguir energía para realizar nuestras actividades, este tipo de energía es la química que la almacenamos en las moléculas de las que formamos parte. Según su nutrición los seres vivos se clasifican en:

Autótrofos. Seres vivos capaces de captar la energía del exterior u usarla para transformar las sustancias inorgánicas como el agua, el dióxido de carbono y las sales minerales; en materia orgánica. Es decir fabricar su propio alimento, azúcares, aceites, proteínas, etc. Si la fuente de energía que utilizan es la luz del Sol, se trata de seres fotosintéticos (plantas, algas y algunas bacterias) y si usan elementos químicos se conocen como quimiosintéticos (algunas bacterias)
Heterótrofos. Los seres vivos que no somos capaces de fabricar nuestro propio alimento y tenemos que tomarlo de otros seres para conseguir materia y energía se nos conoce como heterótrofos , es el caso, por tanto de animales, hongos y los protozoos. Según el alimento ingerido los seres de este grupo son herbívoros (una cabra), carnívoros (un lince) y omnívoros (nosotros). Algunos viven a expensas de otros seres vivos, son los parásitos como la pulga, algunos hongos. Otros consumen restos orgánicos, cadáveres o excrementos como hongos y bacterias del suelo que se les llama saprófitos.

Función de relación.

Los seres vivos son capaces de percibir lo que ocurre en el medio en el que viven o de su propio organismo, según esto originan una respuesta y así son capaces de adaptarse. Esto ocurre cuando los seres vivos notan que cambia la temperatura exterior, si hay más humedad, poca luz, sienten sed o necesitan alimento y un largo etcétera. Cuando se producen estás variaciones se habla de estímulo, y después el ser vivo elabora una respuesta y así se adapta a la variación. Si un animal nota la presencia de un depredador (estímulo) saldrá a la carrera (respuesta).

Función de reproducción.

Congrega a los procesos que permiten a los seres vivos formar nuevos individuos semejantes a ellos, de esta forma se mantiene la vida. La reproducción se agrupa en dos:

Reproducción asexual. En ella solo es necesario un individuo y a partir del él se originan dos descendientes. Es lo que hacen algunas esponjas que forman una yema que se desprende del cuerpo originando otras esponjas. Pasa lo mismo con las estrellas de mar. Las plantas también tienen este tipo de reproducción y se llama vegetativa.
Reproducción sexual. Intervienen dos individuos de distinto sexo, uno masculino y otro femenino. Cada uno de ellos fabrica una célula sexual o gameto, cuando ambos se juntan mediante una fecundación, se origina una célula huevo o cigoto de la que saldrá, después de un desarrollo, un nuevo individuo.

4. Células. Tipos. Organización celular. Teoría celular

Ilustración de la obra de Hooke, Micrographia.

El hombre conoce las células desde el siglo XVII. Robert Hooke examinó en un microscopio las cavidades de una fina lámina de corcho, ahora conocemos la estructura celular, sus orgánulos, funcionamiento y tipos. Gracias a esto los científicos Shleiden y Schwann establecieron, ya en el siglo XIX, los postulados de la Teoría Celular:

1.) Todos los seres vivos están formados por una o varias células.
2.) La célula es la estructura más pequeña con vida propia. Se nutre, relaciona y reproduce.
3.) Toda célula posee la información necesaria para dar lugar a otra célula. Proviene de otra ya existente.
La forma de las células es muy diversa, difieren en su tamaño, forma, alimentación y por la presencia o no de ciertas estructuras y orgánulos dentro de ella. En general son pequeñas, apenas miden unas 4 ó 5 micrómetros (mµ) como las bacterias, otras se aprecian a simple vista como las neuronas.
Existen seres formados por una sola célula como los protozoos o algas microscópicas, en este caso se habla de seres unicelulares. Otras se agrupan para formar colonias o uniones mucho más complejas que forman tejidos y órganos como es el caso de los seres pluricelulares como las plantas o los animales.
Tipos de células:
- Procariota: Fueron las primeras células que aparecieron en la Tierra, por lo tanto su organización también es primitiva aunque a lo largo se su historia, quizás más de 3.500 millones de años, se ha adaptado a vivir medios muy extremos. El término procariota significa que no poseen núcleo, si no que su material genético (ADN) está en el citoplasma, al igual que los ribosomas que posee. Presenta membrana celular que permite el intercambio de sustancias además de pared celular que le da rigidez. Se mueven con una prolongaciones llamadas flagelos además tienen unos cilios o fimbrias que ayuda a las bacterias a adherirse a otras.
- Eucariota: Su nombre indica que son células con núcleo donde el material genético (ADN) queda aislado del resto del citoplasma, dónde una serie de orgánulos con distintas funciones como las mitocondrias o los cloroplastos, estos últimos exclusivos de las células vegetales. Todo esto queda separado del medio exterior mediante una membrana celular, aunque las células vegetales poseen además una pared celular que le dan forma y consistencia.

5. Tipos de organismos. Niveles de organización.

En el apartado anterior has estudiado los la organización unicelular. En cuanto a la pluricelular debes tener en cuanta que las células al asociarse lo hacen aquellas que tienen la misma forma y función, de esta forma los seres pluricelulares se organizan del siguiente modo:

Tejidos: o lo que es lo mismo, agrupación de células que teniendo un mismo origen y morfología, realizan todas la misma función. Se habla en este caso de tejido hepático, contenido en el hígado, tejido epitelial, la piel o muscular con células que permiten la contracción y relajación; permitiendo así el movimiento de las mismas.
Órganos: si ahora agrupamos varios tejidos que actúen de manera coordinada formamos un órgano. Es el caso del corazón que tiene tejido muscular, cardiaco, epitelial y saguíneo, entre otros. Se podría decir lo mismo de un músculo que, además de tejido muscular, contiene conjuntivo, nervioso y por supuesto sanguíneo.
Aparatos: es un conjunto de órganos diferentes que realizan una misma función. Es el caso del aparato digestivo que contiene órganos tan diferentes como la boca, el estómago, intestino o glándulas anejas como el páncreas o el hígado.
Sistemas: cuando se trata de la agrupación de órganos muy semejantes con un misma función de habla de sistemas, es el caso del sistema nervioso o muscular, formado sólo por nervios o músculos respectivamente.
Organismos: si juntamos todos los apartados anteriores formamos un organismo o, lo que es lo mismo, conjunto de aparatos y sistemas perfectamente organizados que forman una estructura superior.